一种硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法，所述方法：首先启动、运行上流式厌氧污泥床反应器（UASB），驯化培养出硫酸盐还原型厌氧颗粒污泥，成功建立UASB硫酸盐还原体系。后调整进水配方继续运行UASB硫酸盐还原体系，并根据UASB反应器运行情况、污泥沉积物中硫化物的微结构和相态变化，进一步调控反应器操作参数，创造合适的微生物成矿环境，最大程度地将污泥中的硫化物转变为闪锌矿、纤锌矿、硫镉矿和方硫镉矿，克服了通常类似方法中金属硫化物沉淀不稳定，在一定条件下会出现二次释放的缺陷。次释放的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法
[0001]

[0002]本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法。

技术介绍

[0003]酸性矿山废水（Acid Mine Drainage，AMD）是采矿业所面临的最严重的环境问题之一，未经处理的AMD往往对周围环境造成严重污染和破坏，进而对人体健康产生巨大危害，传统的AMD治理方法如化学法、物理法和物理化学法等，大多具有成本高，易产生二次污染等缺点。微生物法由于具有高效性、低能耗和环境友好等优势，从而受到业内的广泛关注，其中的硫酸盐还原菌（SRB）法更是成为开发热点。硫酸盐还原菌法能够利用多种电子供体如乳酸、甲酸、乙酸、乙醇、H2、CH4、脂肪烃、多聚芳香烃、固体碳源等，在厌氧或缺氧条件下还原SO
42
‑
，产生硫化物沉淀重金属(Me)，同时产生碱物质以提高pH并降低SO
42
‑
浓度。
[0004]CH3COO
‑ + SO
42
‑
ꢀ→ꢀ
2HCO3‑ꢀ
+ HS
‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)Me
2+ + S2‑
ꢀ→ꢀ
MeS
ꢀ↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)硫酸盐还原菌法对AMD中重金属的去除机理以上述反应式为主，但该法处理AMD过程生成的金属硫化物沉淀不稳定，在一定条件下会出现二次释放。将金属硫化物矿化形成矿物，从而将金属硫化物持久性固定，进而回收再利用，才能从根本上解决重金属的环境污染问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种硫酸盐还原菌（SRB）处理含镉锌矿山废水的方法，所述方法采用UASB硫酸盐还原体系处理含镉锌矿山废水，通过调控UASB反应器运行参数和反应器内部环境，为硫酸盐还原厌氧颗粒污泥提供最优的微生物矿化成矿条件，以形成矿物，实现重金属长期有效固定，使矿山废水得到长效稳定的处理。
[0006]本专利技术提供的硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法，主要包括以下步骤：（1）首先采用逐步提高COD、SO
42
‑
的浓度和降低进水pH值的方式启动、运行UASB反应器，共分为4个运行阶段，历时149
±
3天，建立UASB硫酸盐还原体系：阶段I：固定水力停留时间为12
±
0.5小时，进水COD和SO
42
‑
浓度均为1000
±
50 mg/L，进水pH值为7.0。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为63 mg/L。
[0007]阶段II：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水COD和SO
42
‑
浓度1000
±
50 mg/L不变，进水pH值降低至6.0。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为83 mg/L。
[0008]阶段III：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水pH值6.0不变，进水COD和SO
42
‑
浓度均增至2000
ꢀ±
50mg/L。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为110 mg/L。
[0009]阶段IV：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水COD和SO
42
‑
浓度2000
ꢀ±
50mg/L不
变，进水pH值降低至5.0。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为173 mg/L。
[0010]（2）以含镉锌矿山废水为进水分四个阶段继续运行UASB反应器：阶段V：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水COD和SO
42
‑
浓度2000
ꢀ±
50mg/L，进水pH值降低至4.0，Zn
2+
和Cd
2+
的进水浓度分别为5
±
0.5 mg/L和25
±
2.5 mg/L。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为127 mg/L，反应器出水中均未检出Cd和Zn。
[0011]阶段VI：维持第V阶段的水力停留时间、COD和SO
42
‑
进水浓度以及Zn
2+
和Cd
2+
进水浓度不变，进水pH值继续降低至3.0。当体系出现“酸溺”时，为避免体系崩溃，需将进水pH值调回4.0。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为145 mg/L，反应器出水中均未检出Cd和Zn。
[0012]阶段VII：维持第VI阶段的水力停留时间、COD和SO
42
‑
进水浓度以及进水pH值不变，Zn
2+
和Cd
2+
的进水浓度分别提升至为20
±
2 mg/L和100
ꢀ±
10mg/L。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为299 mg/L，反应器出水中均未检出Cd和Zn。
[0013]阶段VIII：维持第VII阶段的COD、SO
42
‑
、Zn
2+
、Cd
2+
进水浓度以及进水pH值不变，水力停留时间由12
±
0.5小时升至24
±
1小时。该阶段运行至稳定时，反应器中S2‑
平均浓度为216 mg/L，反应器出水中均未检出Cd和Zn。
[0014]本专利技术的技术特点和效果：首先启动、运行上流式厌氧污泥床反应器（UASB），驯化培养出硫酸盐还原型厌氧颗粒污泥，成功建立UASB硫酸盐还原体系。后调整进水配方继续运行UASB硫酸盐还原体系，并根据UASB反应器运行情况、污泥沉积物中硫化物的微结构和相态变化，进一步调控反应器操作参数，创造合适的微生物成矿环境，最大程度地将污泥中的硫化物转变为闪锌矿、纤锌矿、硫镉矿和方硫镉矿，克服了通常类似方法中金属硫化物沉淀不稳定，在一定条件下会出现二次释放的缺陷。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，便于对本专利技术更好的理解。
[0016]一.UASB硫酸盐还原体系建立（1）反应器运行方式：采用逐步提高COD、SO
42
‑
的浓度和降低进水pH值的方式平行运行UASB反应器，分为4个运行阶段，共149 d，各个阶段的运行参数如表1所示。
[0017]（2）反应器的处理效率及颗粒污泥细菌分类(属)群落结构组成：UASB硫酸盐还原体系建立过程中，COD和SO
42
‑
的去除率均随反应器的运行而逐渐
趋于稳定。在阶段IV结束（149 d）时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸盐还原菌处理含镉锌矿山废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）首先采用逐步提高COD、SO
42
‑
的浓度和降低进水pH值的方式启动、运行UASB反应器，共分为4个运行阶段，历时149
±
3天，建立UASB硫酸盐还原体系：阶段I：固定水力停留时间为12
±
0.5小时，进水COD和SO
42
‑
浓度均为1000
±
50 mg/L，进水pH值为7.0；阶段II：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水COD和SO
42
‑
浓度1000
±
50 mg/L不变，进水pH值降低至6.0；阶段III：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水pH值6.0不变，进水COD和SO
42
‑
浓度均增至2000
ꢀ±
50mg/L；阶段IV：维持水力停留时间12
±
0.5小时、进水COD和SO
42
‑
浓度2000
ꢀ±
50mg/L不变，进水pH值降低至5.0；（2）以含镉锌矿山废水为进水分四个阶段继续运行UASB反应器：阶段V：...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永荣，闻倩敏，秦永丽，王大为，毕春梦，汪晨祥，葛仕佳，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：